1. Prometheus 简介
Prometheus 是由前 Google
工程师从 2012 年开始在 Soundcloud 以开源软件的形式进行研发的系统监控和告警工具包,自此以后,许多公司和组织都采用了 Prometheus
作为监控告警工具。Prometheus
的开发者和用户社区非常活跃,它现在是一个独立的开源项目,可以独立于任何公司进行维护。为了证明这一点,Prometheus 于 2016 年 5 月加入 CNCF 基金会,成为继 Kubernetes 之后的第二个 CNCF 托管项目。
2. Prometheus 优势
- 由指标名称和和键/值对标签标识的时间序列数据组成的多维数据模型。
- 强大的查询语言 PromQL。
- 不依赖分布式存储;单个服务节点具有自治能力。
- 时间序列数据是服务端通过 HTTP 协议主动拉取获得的。
- 也可以通过中间网关来推送时间序列数据。
- 可以通过静态配置文件或服务发现来获取监控目标。
- 支持多种类型的图表和仪表盘
3. Prometheus 架构图
组件说明:
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Prometheus Server
: 用于收集和存储时间序列数据;
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Client Library
: 客户端库,为需要监控的服务生成相应的 metrics 并暴露给 Prometheus server;
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PushGateway
: pushgateway是采用被动推送来获取监控数据的 prometheus 插件,它可以单独运行在任何节点上,并不一定要运行在被监控的客户端。而后通过用户自定义编写的脚本把需要监控的数据发送给 pushgateway,pushgateway再将数据推送给prometheus server;
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Exporters
: 负责监控机器运行状态,提供被监控组件信息的 HTTP 接口被叫做 exporter;
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Alertmanager
: 从 Prometheus server 端接收到 alerts 后,会进行去除重复数据,分组,并路由到对收的接受方式,发出报警;
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Grafana
:一个监控仪表系统,它是由 Grafana Labs 公司开源的的一个系统监测工具,它可以大大帮助我们简化监控的复杂度,我们只需要提供需要监控的数据,它就可以帮助生成各种可视化仪表,同时它还有报警功能,可以在系统出现问题时发出通知。
4. Prometheus-Operator 简介
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Kubernetes Operator 是由 CoreOS 公司开发的,用来扩展 Kubernetes API,特定的应用程序控制器,它用来创建、配置和管理复杂的有状态应用,如数据库、缓存和监控系统。Operator基于 Kubernetes 的资源和控制器概念之上构建,但同时又包含了应用程序特定的一些专业知识,比如创建一个数据库的Operator,则必须对创建的数据库的各种运维方式非常了解,创建Operator的关键是CRD(自定义资源)的设计。
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Kubernetes CRD 是对 Kubernetes API 的扩展,Kubernetes 中的每个资源都是一个 API 对象的集合,例如我们在 YAML文件里定义的那些spec都是对 Kubernetes 中的资源对象的定义,所有的自定义资源可以跟 Kubernetes 中内建的资源一样使用 kubectl 操作。
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Prometheus Operator 提供 Kubernetes 原生部署和管理Prometheus
及相关监控组件。该项目的目的是为 Kubernetes 集群简化和自动化基于 Prometheus 的监控堆栈的配置。
Prometheus Operator 特性:
- Kubernetes 自定义资源:使用 Kubernetes 自定义资源部署和管理 Prometheus、Alertmanager 及相关组件。
- 简化的部署配置:配置 Prometheus 的基础知识,例如版本、持久性、保留策略和本地 Kubernetes 资源的副本。
- Prometheus Target Configuration:根据熟悉的Kubernetes标签查询,自动生成监控目标配置;无需学习普罗米修斯特定的配置语言。
5. Prometheus-Operator 架构图
这篇文章我将在kind部署的kubernets集群内通过 helm
工具安装定制化的 Prometheus-Operator
。
6. 环境准备
curl -Lo ./kind https://github.com/kubernetes-sigs/kind/releases/download/v0.17.0/kind-linux-amd64
chmod +x ./kind
mv ./kind /usr/local/bin/kind
curl https://raw.githubusercontent.com/helm/helm/main/scripts/get-helm-3 | bash
或者
$ wget https://get.helm.sh/helm-v3.11.0-linux-amd64.tar.gz
$ tar -xzvf helm-v3.11.0-linux-amd64.tar.gz
$ cp linux-amd64/helm /usr/local/bin/
$ helm version
version.BuildInfo{Version:"v3.11.0", GitCommit:"d14138609b01886f544b2025f5000351c9eb092e", GitTreeState:"clean", GoVersion:"go1.17.5"}
7. Kind 部署 Kubernetes
kind: Cluster
apiVersion: kind.x-k8s.io/v1alpha4
nodes:
- role: control-plane
kubeadmConfigPatches:
- |
kind: InitConfiguration
nodeRegistration:
kubeletExtraArgs:
node-labels: "ingress-ready=true"
extraPortMappings:
- containerPort: 80
hostPort: 80
protocol: TCP
- containerPort: 443
hostPort: 443
protocol: TCP
创建 K8s 集群:
$ kind create cluster --config config.yaml
enabling experimental podman provider
Creating cluster "kind" ...
✓ Ensuring node image (kindest/node:v1.25.3)
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